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KR19990073001A - 분말교차공급오거및방법 - Google Patents

분말교차공급오거및방법 Download PDF

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KR19990073001A
KR19990073001A KR1019990006597A KR19990006597A KR19990073001A KR 19990073001 A KR19990073001 A KR 19990073001A KR 1019990006597 A KR1019990006597 A KR 1019990006597A KR 19990006597 A KR19990006597 A KR 19990006597A KR 19990073001 A KR19990073001 A KR 19990073001A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
feed hopper
feeder
brush
inlet
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1019990006597A
Other languages
English (en)
Inventor
알렉산더조지알.
브라운윌리엄에이치.
에스칼론에드아르도씨.
Original Assignee
그라지아노 프란시스 디.
머티리얼 싸이언시스 코오포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 그라지아노 프란시스 디., 머티리얼 싸이언시스 코오포레이션 filed Critical 그라지아노 프란시스 디.
Publication of KR19990073001A publication Critical patent/KR19990073001A/ko
Ceased legal-status Critical Current

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    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
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    • B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
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Abstract

본 발명은 분말공급기내에 균일한 체적의 분말을 유지하는 방법 및 시스템을개시한다. 시스템은 분말공급기로부터 이격배치된 공급호퍼를 포함한다. 분말공급기는 입구개공(receiving opening)과 배출개공(discharge opening)을 포함한다. 회전형브러시는 분말이 공급호퍼로부터 방출되고 분말공급기로 이송되고 분말공급기의 입구개공을 통해 균일하게 배출되도록 공급호퍼와 연계된다. 회전형브러시는분말내에 잠기고 분말공급기의 입구개공을 가로질러 뻗어있고, 분말이 분말공급기에 편평하게 채워지도록 유지한다.

Description

분말교차공급오거 및 방법{POWDER CROSS-FEED AUGER AND METHOD}
본 발명은 연속적인 기판 또는 불연속적인 물품을 코팅하기 위해 방출되는 미립자물질의 체적이 분말공급기에 균일하게 채워지도록 유지하는 장치 및 방법에관한 것으로, 특히, 분말공급기의 입구내에 회동가능한 브러시가 수평으로 배치되는 것에 의해 형성되며, 분말을 최종적으로 정전기적 코팅기에 의해 기판위에 가하기 위한 공급기에 분말을 채우는 교차공급오거(cross feed auger)에 관한 것이다.
정전기적 코팅공정은 기판의 표면특성들을 변형하기 위해 사용되어왔다. 기판을 코팅하기 위해, 분말분무기(automizer)는 공급기와 조합되어 표준화된 양의 분말을 기류로서 분출한다.
기류는 코팅장치를 향하고, 이 장치는 분말입자를 전기적으로 대전하여 기판에 부착되도록 한다. 분말은 때때로 높은 화학적 반응성을 갖게 되며 그 크기는 전형적으로 작다. 강한 정전기력은 분말입자를 대전하여 입자가 기판에 부착되도록한다. 기판은 종종 연속 스트립 또는 웹 형태이고, 코팅장치를 거쳐 연속적으로 나아간다.
정전기력은 미세한 입자들에 매우 강하게 작용하며, 그 크기는 이들 입자의무게의 약 10배 내지 1000배 정도이다. 전극은 대개 기판으로부터 4 내지 6인치 떨어져 위치하여 방대한 양의 발생된 분말구름(powder cloud)이 그 경계 내에서 확산시킨다. 그러므로, 정전기적 영향은 이롭게 작용한다. 이러한 정전기적 영향으로는, 전기장, 이 전기장이 스트립을 향함으로써 코로나방전에 의해 형성된 이온이강하게 추진되는 것, 산재된 분말과 충돌하는 이들 이온중의 일부에 의해 발생하는전하전달, 그리고 에너지를 갖게 된 이온들(energetic ion)과 산재된 분말들간의충돌과 운동량전달등이 이에 포함된다.
분말공급기로부터 방출되는 분말을 균일한 흐름률(rate of flow)로 방출하여야 한다. 그렇지 않은 경우, 코팅시 불연속 또는 균일성의 결여가 심해진다. 분말공급기 입구에서의 균일한 상압(head pressure)을 유지하기 위해서는, 분말공급기내에서 분말의 높이가 고르게 유지되어야 한다. 기판이 분말공급기위에 위치한다면, 전극배치로 인하여 기판은 분말공급기로부터 더 넓게 이격될 수가 없다. 전술한 높이의 제한과 기판과 공급기사이에 허용되는 높이로 인해, 분말공급기내에서분말의 양을 유지하고 조절하는 것은 어럽다.
기판상에 분말을 고르게 분포하기 위해서는, 분말은 분말공급기를 거쳐 고르게 분포된다. 방출률은, 기판의 전체폭에 걸쳐 소망된 두께로 기판을 코팅하기 위해 단위시간당 제공되어야 하는 분말량에 의해 결정된다. 분말이 분말공급기내에불균일하게 분포한다면, 분말공급기로부터의 방출률은 불균일하게 된다. 공급기로부터의 불균일한 분말방출로 인해 코팅이 불연속적이거나 또는 불균일하게 된다. 그러므로, 이 기술분에 있어서, 정전기력 코팅기의 작동시, 분말공급기를 통해 일정한 양의 분말을 유지하도록 작용하는 장치 및 방법이 요구된다.
발명자는 상기 문제를 해결하기 위해 공급기로 분말을 흔들고, 불어넣고 부유하고 밀어넣는 시도를 행하였다.
이송경로를 따라서 분말을 흔드는 것은 좋지 않았다. 이는, 분말을 덩어리로 만들지 않기 위해 요구되는 방출률 범위내에서 분말을 적절하게 공급하기 위한,적정 각도를 구할 수 없기 때문이다. 분말을 공급기로 불어넣는 것은 분말공급기로 공급되는 분말의 량을 조절할 수 없게 만들어, 분말이 불균일하게 분포되게 한다. 분말을 분말공급기로 밀어넣는 것은 반응성 분말이 화학적 변화를 일으키게 하여, 분말을 방출하기 이전이나 기판에 가해지기 이전에 덩어리지거나 침전되게 한다. 발명자는 또한 분말이 약간 경사진 홈통에서 측면으로 흐르는 분말을 부유시키는 유동화방법을 사용하는 것을 시도하였다. 이 방법은 요구되는 경사각(required inclination angle)과 상대적으로 넓은 브러시공급호퍼를 가로질러 분말을 균일하게 배치시키지 못하기 때문에 성공하지 못하였다. 그러므로, 이 기술분야에 있어서, 분말이 반응하는 경향을 최소화시키면서, 분말이 분말공급기에 균일하게 채워지도록 유지하는 장치 및 방법이 요구된다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 기판을 코팅하기 위해 방출되는 미립자물질의 분말이 분말공급기에 균일하게 채워지도록 유지하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명에 따른 교차공급오거(cross feed auger)를 구비한 정전기적코팅기를 도시하는 부분절결 사시도;
도 2는 도 1에 도시한 장치를 나타내는 정면도;
도 3은 본 발명에 따른 교차공급오거를 나타내는 평면도;
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 교차공급오거를 나타내는 측면도;
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 교차공급오거를 나타내는 측면도;
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 기판의 상면과 저면을 정전기적으로 코팅하는 장치를 나타내는 측면도; 및
도 7은 제 1실시예의 부분단면도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 23, 28, 84, 86 : 회전형브러시
12 : 분말분무기 20, 80, 82 : 분말공급기
42, 62, 92 : 공급호퍼 68, 93 : 공기충만부
88, 90 : 모터 114 : 재공급포트
위와같은 본 발명의 목적은 다음 장치 및 방법에 의해 달성된다.
공급호퍼로부터 분말공급기로 분말을 전달하는 장치는 공급호퍼, 입구와 출구를 지닌 분말공급기를 포함한다. 분말공급기는 공급호퍼로부터 이격배치된다. 회전형브러시는 공급호퍼와 연계하여, 분말이 공급호퍼로부터 배출되어 분말공급기로 수평으로 이동되게 한다. 분말은 브러시를 회전시킴으로써 분말공급기의 입구를 가로질러 균일하게 배출된다. 회전형브러시는 분말공급기의 입구내에 위치하고그 입구를 가로질러 뻗어있다. 모터는 브러시를 구동하기 위해 구비된다.
공급호퍼로부터 복수개의 분말공급기들로 분말을 전달하는 장치는 공급호퍼,및 제 1 및 제 2 분말공급기들을 포함한다. 각각의 분말공급기는 입구 및 출구를가지며, 공급호퍼로부터 이격배치된다. 제 1 및 제 2 회전형브러시들이 구비된다.각각의 브러시는 분말이 공급호퍼로부터 방출되고 제 1 및 제 2 분말공급기들로 이송되도록 공급호퍼와 연계한다. 분말은 분말공급기들의 입구들을 가로질러 균일하게 배출된다. 브러시들은 서로 평행하게 수직으로 이격되게 배치된다. 구동기는제 1 및 제 2 브러시들을 회동시키기 위해 구비된다.
분말이 분말공급기에 균일하게 채워지도록 유지하는 방법은 회전형브러시를분말공급기내에 수평으로 배치하고 동일공간에 걸쳐 있게 하는 단계들은 포함한다.브러시가 회전됨으로써 분말이 공급호퍼로부터 방출되고 그의 길이방향으로 분말공급기로 이송된다. 분말은 입구를 통해 회전형오거브러시에 의해 분말공급기로 보내지고 분말공급기의 출구로부터 소정량 배출됨으로써, 분말공급기에 균일하게 채워지도록 유지한다.
이하에서 본 발명의 구성 및 작용을 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여설명한다.
도 1 및 도 2에 잘 도시된 바와같이, 회전형브러시(10)는 폭이 넓은 웹분말코팅기(wide web powder coating apparatus: 14)의 분말분무기(automizer: 12)내에 배치된 분말속에 잠긴다. 분말분무기(12)는 열경화성 및 열가소성 수지, 그리고 다른 미세하게 분리된 물질들과 같은 미립자들을 연속적으로 움직이는 기판(18)의 저면(16)에 정전기적으로 가해지도록 한다. 분말분무기(12)는, 분말을 최종적으로 기판(18)위에 가하기 위해 미터링브러시(metering brush: 23)에 의해 분말을분무브러시(automixer brush: 28)로 전달하는 출구(22)를 지닌, 분말공급기(20)를구비한다.
분말분무기(12)는 팬(24), 윙(26), 및 분무브러시(28)를 포함한다. 분무브러시(28)는 일반적으로 수평축(30)에 대해 화살표(31)방향으로 회전하도록 저널된다. 분무브러시(28)와 팬(24)은 그 사이에 벤투리(32)를 한정하기 위해 이격되어분말이 분말공급기(20)로부터 공급된다.
작동시, 분말공급기(20)는 분말을 벤투리(32)를 통해 분말분무기(12)로 공급한다. 브러시(28)가 회전하여 덩어리진 분말을 풀어줌으로써, 분말은 윙(26)에 의해 정전기코팅기(36)의 입구(34)영역으로 향하게 된다. 분말은 브러시(28)에 의해유동하는 구름처럼 산재된다. 일단 구름이 정전기코팅기(36)의 입구(34)영역 내에 도달하면, 구름은 코팅기(36)의 전극(40)의 전기장과 이온화의 영향을 받게 될 것이다. 이러하여, 대전된 분말입자들이 정전기적 인력에 의해 접지된 스트립(18)로이동하게 된다.
본 발명을 특정한 정전기적 코팅공정을 사용하여 설명하였으나, 다른 정전기적 코팅시스템으로도 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 추가하여, 본 발명은 균일한 체적의 분말공급기를 필요로 하고 분말이 잘 반응하는 어떠한 코팅작입에서도사용될 수 있다. 대안적인 정전기적 코팅공정의 일예가 이에 참조된 미합중국특허 제 5,314,090호에 개시된다.
균일하게 코팅된 기판을 얻기 위하여는, 분말은 회전형브러시(23)에 의해 경로(22)를 향해 그 길이를 가로질러 균일하게 방출되어야 한다. 미립자(25)를 수평으로 고르게 공급하기 위해, 회전형브러시(10)를 분말내에 잠기게 하고 분말공급기(20)의 길이를 최소한으로 연장한다. 분말공급기(20)는, 제한된 체적을 가지며분말은 브러시(23)에 의해 방출되므로, 이들 분말을 다시 채워야 한다. 기판(18)과 분말공급기(20)간의 제한된 공간때문에, 공급기(20)내에 분말을 다시 채우려면,분말미립자용 공급호퍼가 기판(18)과 분말공급기(20)사이에 위치하기 어려울 것이다. 수평으로 배치된 회전형브러시(10)는, 도 3과 도 4에서 도시한 바와같이, 분말을 공급호퍼(42)로부터 분말공급기(20)로 이송한다.
회전형브러시(1O)는 나선형 컨베이어(screw conveyor) 형태로 되어 있고, 분말을 공급호퍼(42)로부터 분말공급기(20)로 이동시킨다. 공급호퍼(42)로부터 분말공급기(20)로의 분말의 흐름을 변경시키기 위해서는, 직경이 2인치인 브러시(10)가약 1OORPM으로 회전하도록 정상적으로 작동하여 오거속도도 변경될 수 있다. 분말입자들에 대한 응력을 최소화하기 위해서는 회전속도와 브러시 직경은 가능한 한 작아야 한다. 덧붙여, 브러시(10)의 강모들의 산(flight)들의 피치 또한 증가시켜브러시(10)에 의해 주어진 속도에서 이송되는 분말의 흐름을 증가시킨다. 브러시(10)는 분말공급기(20)가 채워진 상태를 유지하도록 계속하여 회전한다. 브러시(1O)의 분말운반용량(powder carrying capacity)은 피치, 회전속도 및 직경의곱에 비례한다. 연성, 굴곡성 및 강모의 작은 크기 때문에, 낮은 응력이 강모/하우징인터페이스(bristle/housing interface)에 가해진다. 회전형브러시(1O)는 공급호퍼(42)로부터 분말공급기(20)로 분말을 내보내도록 적당한 길이와 공간밀도의 강모로 이루어진다.
회전형브러시(10)는 전기모터(44)에 저널된 인접단부(46) 및 분말공급기(20)의 뒤쪽으로 옆으로 연장된 말단부(48)를 포함한다. 회전형브러시(10)는 인접단부(46)에 외부적으로 고정되고, 말단부(48)에서 제 2튜브(54)에 의해 지지된다. 제 1튜브(50)는 인접단부(46)로부터 코팅기(36)의 입구벽(entrance wall: 52)으로 연장되며 회전형브러시(10)의 제 1길이를 둘러싼다. 제 1튜브(50)는, 분말을 공급호퍼(42)로부터 공급하는 개구(aperture: 53)을 포함한다. 공급호퍼(42)는 열린 인접단부(46)로부터 충분한 거리만큼 이격되어 정지각(angle of repose)으로 인해 분말의 누출이 방지된다.
회전형브러시(10)는 분말공급기(20)를 분말로 채움과 동시에 그 채워진 분말내에 잠긴다. 분말은 분말공급기(20)의 길이방향 구석구석에 분배된다. 회전형브러시(10)가 회전함으로써, 분말은 공급호퍼(42)로부터 배출되어 회전형브러시(10)의 강모들의 산(flight)들간에 길게 진행한다. 분말이 입구벽(52) 너머 쪽으로 진행되고, 바로, 분말공급기(20)의 위에 위치되어 분말공급기(20) 내로 전도된다.이 것에 의해 유효공간이 생긴다. 분말은 우선 분말공급기(20)내의 유효위치로 전도되고 결국에는 모든 빈 공간들을 채우게 된다. 바람직하게는, 분말공급기(20)의대향하는 단벽들(52, 56)사이를 고르게 채우기 위해서는, 분말공급기(20)를 채우기위해 요구되는 양보다 약 5% 내지 10%를 초과하는 양의 분말을 회전형브러시(10)로공급한다. 초기 작업에 있어서, 분말의 정지각을 고려하여, 먼저 분말공급기(20)의 입구벽(52)을 분말로 채우고, 단벽(56)쪽으로 분말공급기(20)를 계속하여 채운다. 이렇게 하여, 기판이 균일하게 코팅되도록 회전형브러시(10)에 균일한 상압(head pressure)을 가하여, 분말은 분말공급기(20) 도처에 걸쳐 고르게 분포된다. 초과량의 분말이 공급되지 않는다면, 단벽(56)에서의 분말공급기(20)는 그상압을 유지하지 못할 것이다. 회전형브러시(10)를 통한 유동률은 결과적으로 감소될 것이며, 이는 그 영역에 있어서 기판상에 보다 얇은 침전을 일으킬 것이다.
회전형브러시(10)는 그 말단부에서 제 2튜브(54)에 의해 둘러싸인다. 제 2튜브(54)는 코팅기(36)의 반대편 출구벽(56)으로부터 말단부(48)까지 뻗는다. 분말공급기(20)가 채워지는 경우, 제 2튜브(54)에 의해 필요과잉미립자가분말공급기(20)로 이송된다. 제 2튜브(54)와 말단부(48)는 출구벽(56)으로부터 떨어져서 뻗어있다. 재공급포트(reclaim port: 58)는 제 2튜브(54)와 연계하며 과잉분말을 경로(60)를 통해 공급호퍼(42)로 재순환한다. 엔드레스 및 하우저(Endress and Houser) 모델 DTR 131Z와 같은 도플러마이크로파 주파수 장치는 과잉분말을 항상 분말공급기(20)를 통해 공급되게 한다. 과잉분말은공급호퍼(42)로 재순환되어 회귀하여, 시스템의 분말효율성을 증가시킨다.
회전형브러시(10)로부터 분말공급기(20)로의 연속적이면서 적절한 분말의 흐름과 분말분무기(12)로부터 코팅기(36)로의 연속적이면서 적절한 분말의 흐름과 같이, 회전형브러시(10)의 회전속도는 브러시(23)의 회전속도와 동등하다.
분말도료는 전형적으로 금속기판의 표면을 코팅하는데에 사용된다. 이 분말들은 열경화성 수지이며, 최소한의 에너지입력만으로도 반응한다. 그러나, 본 발명이 금속기판을 열경화성 수지로 코팅하는 것에 한정되지 않음을 이해해야 한다.예를 들면, 본 발명이 열가소성 나일론 적층, 종이재질(paper articles )의 콘스타치적층(cornstach deposition) 및 이와 유사한 분야들에서 사용될 수 있다. 본발명은 특정한 정전기적 코팅공정을 사용하는 것을 설명하였으나, 이는 균일한 체적의 분말공급기(20)가 요구되거나, 분말이 잘 반응하는 다른 코팅작업에서 사용할수 있다.
도 3 및 도 4의 실시예에서, 공급호퍼(42)는 원뿔형이고, 제 1튜브(50)의 개구(53)을 통해 분말을 공급한다. 대안적으로, 도 5에서 잘 도시한 바와같이, 공급호퍼(62)는 직사각형이다. 도 5는 도 1 내지 4의 실시예와 유사한 실시예를 개시하므로, 동일 참조부호는 동일 구성요소를 언급한다. 분말은 개구(63)을 통해 공급호퍼(62)에 로드된다.
저면을 따라 공기충만부(air plenum: 68)가 있다. 이 공기충만부는 기포 또는 불활성기체와 같은 유체를 유체화된 모판(fluidized bed)에서와 유사하게 공급호퍼(62)를 통해 부풀린다. 공기충만부(68)는 분말이 공급호퍼(62)의 저면에서 패킹되거나 브리징되는 것을 방지한다. 공기충만부(68)는 아래쪽 오거영역에서 분말을 유체화시켜, 분말이 강한 응력에 이끌리지 않고 브러시 또는 오거(10)로 흐르게한다. 공기충만부(68)는 길이를 따라 여러 개의 유체화섹션(fluidizing section)을 갖는다. 이것에 의해, 유체화를 저하하는 샛구멍들(rat holes)을 발생시키지않으면서도, 다른 기류들이 가해져 브러시(10)를 충분히 채우게 한다. 추가하여,공급호퍼(62)의 영역에서 오거브러시(10)의 피치는 균일하게 측면을 채우는 것을 촉진키도록 국부적으로 변경된다.
공급호퍼(62)는 제 1개구(70)과 제 2개구(72)을 포함하며, 이들 개구를 통해브러시(10)가 뻗어있다. 튜브(74)는 열린 인접단부(46)와 제 1개구(70)사이에서회전형브러시(10)를 둘러싼다. 튜브(76)는 제 2개구(72)에서 입구벽(52)까지 회전형브러시(10)를 둘러싼다. 튜브(74)는 그 열린 단부로부터 분말이 누출되는 것을방지할 만큼 길다. 오거브러시(10)는 회전하기 위해 외측베어링(75)으로 지지된다.
도 6에서 잘 도시한 바와같이, 두 개의 코팅기(A, B)가 구비되며, 하나는 기판(18)위에 배치되고 다른 하나는 기판(18)아래에 배치된다. 코팅기들(A, B) 각각은 분말공급기(80, 82), 회전형오거브러시(84, 86), 및 회전형오거브러시(84, 86)각각을 구동시키는 모터(88, 90)를 포함한다. 호퍼입구(94)가 있는 공급호퍼(92)는 분말을 회전형오거브러시(84, 86)를 통해 분말공급기(80, 82)들 모두에 개별적으로 공급한다. 공급호퍼(92)는 네 개의 개구들(96, 98, 100 및 102)을 포함한다.개구들(96, 98)은 공급호퍼(92)의 반대쪽벽에 수평으로 배열된다. 유사하게, 개구들(100, 102)은 공급호퍼(92)의 반대쪽에 수평으로 배열된다. 개구들(96, 98)은회전형오거브러시(84)가 공급호퍼(92)를 통해 뻗어있게 하며, 이 것에 의해 분말은공급호퍼(92)에서 분말공급기(80)로 이송될 수 있다. 유사하게, 개구들(100, 102)은 회전형오거브러시(86)가 직통하는 개공(opening)을 제공함으로써, 분말을 공급호퍼(92)로부터 분말공급기(82)로 이송시킨다.
회전형오거브러시(84)는, 베어링(75)에 의해 지지되며 가변속모터(88)에 저널된 열린 인접단부(104), 및 통상 둘러싸인 튜브에 의해 지지되는 말단부(106)를포함한다. 회전형오거브러시(84)는 인접단부(104)로부터 공급호퍼(92)의 개구(96)까지 튜브(108)로 둘러싸인다. 튜브(108)는, 분말이 그 정지각으로 인해 열린 단부로부터 누출되지 않을 만큼 충분히 길다. 회전형오거브러시(84)는 공급호퍼(92)의 개구(98)로부터 입구벽(52)까지 연장된 튜브(110)로 둘러싸인다. 회전형오거브러시(84)는 분말공급기(80)를 통해 뻗어있고 분말공급기(80)와 동일공간에 놓인다.회전형오거브러시(84)는 출구벽(56)으로부터 말단부(106)까지 뻗어있는 튜브(112)로 둘러싸인다. 튜브(122)는 분말의 불필요한 동작을 방지하기 위해서 가능한 한짧게 되어 있다. 재공급포트(114)는 튜브(112)와 연결되어 있으며 분말을 공급호퍼(92)로 전향(redirect)시킨다. 도플러센서(59)의 동작은 항상 약간의 과잉분말이 공급되게 한다. 바람직하게는, 공기충만부(93)는 분말의 덩어리 또는 응집작용을 초래하는 브리징과 패킹을 방지하기 위해 기포를 공급호퍼(92)내의 분말에 스며들게 한다.
회전형오거브러시(86)는 외측베어링(75)에 의해 지지되고 가변속모터(90)에저널된 열린 인접단부(116), 및 통상 지지되지 않는 말단부(118)를 포함한다. 회전형오거브러시(86)는 인접단부(116)로부터 공급호퍼(92)의 개구(100)까지 튜브(118)로 둘러싸인다. 회전형오거브러시(86)는 공급호퍼(92)의 개구(102)로부터 입구벽(52)까지 튜브(120)로 둘러싸인다. 튜브(118)는 튜브(118)로 방출된 분말이 열린 단부로부터 누출되지 않을만큼 충분히 길다. 회전형오거브러시(86)는 분말공급기(82)의 입구위로 뻗어있고 분말공급기(82)의 입구와 동일공간에 놓인다.회전형오거브러시(86)는 출구벽(56)으로부터 말단부(118)로 연장하는 튜브(122)로 둘러싸인다. 재공급포트(114)는 도플러 센서(59)와 연계하여 통로(124)를 거쳐 상부튜브(112)와 저부튜브(122)로부터 공급호퍼(92)로 분말을 전향한다.
분말공급기(80, 82)에서 분말을 편평하고 균일하게 공급하면서, 교차공급오거브러시(84, 86)는 기판(18)의 상면과 저면이 균일하게 코팅될 수 있게 한다. 이와같이, 분말이 분말공급기(84, 86)로부터 방출되므로, 분말은 기판(18)의 상면과저면이 균일하게 코팅되도록 전극에 의해 대전된다. 동시에, 교차공급오거브러시(84, 86)는 분말이 공급호퍼(92)로부터 방출되도록 회전하여, 분말공급기(80, 82)를 재충전하기 위해 사용될 수 있다.
도 7은 동일 구성요소에 대해 동일참조부호가 부여된 도 1에 따른 부분단면도이다. 바람직하게는, 윙(26)은 분말공급기(20)의 전면(forward surface)을 형성하는 상면(120)을 지닌다. 윙(26)은 분말이 전극(40)과 기판(18)을 향하게 하기 위해 휘어져 있다. 비전도배플(non-conductive baffle :122)은 입자들의 분무구름과 전기장을 형성하기 위해 전극(40)들 사이에 게재되어, 대전된 분말이 매우 효과적으로 기판(18)에 가해지게 한다. 전극(40)들과 배플(122)들은 기판(18)폭에 걸쳐있어 분말이 전체 노출된 표면위에 가해지게 한다.
다른 브러시인 클리너(cleaner: 124)는 브러시(23)의 길이로 뻗어 있다. 클리너(124)는, 강모를 벌리고 나머지 분말이 그 강모로부터 떨어질 수 있도록, 브러시(23)의 강모들의 안쪽으로 뻗어 있다. 이리하여, 브러시(23)가 분말공급기(20)를 향해 회전하면, 강모는 실질적으로 비워지게 되며, 분말은 그 길이방향의 전체에 있어서 균일하게 공급된다. 기판(18)에 분말을 균일하게 가하는 것은 분무브러시(28)로 이송하기 위해 팬(24)에서 브러시(23)에 의해 운반된 분말(25)을수평으로 균일하게 공급하는 것이다.
상술한 바와같이, 본 발명은 분말공급기내에 균일한 체적의 미립자들로 이루어진 분말이 채워지도록 유지하여, 회전형오거브러시에 의해 분말이 효과적으로 균일하게 기판에 가해져서 균일한 코팅이 이루어지고, 과잉분말을 공급호퍼로 재순환시켜 분말효율성을 증가시키는 효과가 있다.

Claims (21)

  1. 분말공급기를 지속적으로 채우기 위해 공급호퍼로부터 분말공급기로 분말을전달하는 장치에 있어서,
    공급호퍼;
    입구 및 출구를 가지며, 상기 공급호퍼로부터 이격된 분말공급기;
    분말이 상기 공급호퍼로부터 방출되고 상기 분말공급기로 길이방향으로 이송되며 상기 입구를 통해 상기 분말공급기를 가로질러 균일하게 배출되도록 상기 공급호퍼와 연계하여 상기 입구에 걸쳐 뻗어있는 회전형브러시; 및
    상기 브러시를 구동시키는 구동기를 포함하는 분말공급장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 브러시는 수평으로 배치되는 것을 특징으로 하는 분말공급장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 브러시는 인접단부와 말단부를 포함하여, 상기 인접단부는 상기 구동기에 지지되는 것을 특징으로 하는 분말공급장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 말단부는 분말이 누출되는 것을 방지할 정도의 충분한 거리로 상기 입구에서 더 연장되는 것을 특징으로 하는 분말공급장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 말단부에 인접하게 배치되고, 분말을 전환(redirect)하기 위해 상기 공급호퍼와 연계하는 재공급포트(reclaim port)를 더 포함하는 분말공급장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 구동기는 모터인 것을 특징으로 하는 분말공급장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 브러시는 실질적으로 분말입자들 직경의 두께를 지닌복수개의 강모들로 이루어진 것을 특징으로 하는 분말공급장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 공급호퍼내에 배치되어 상기 공급호퍼를 통해 유체에스며드는 (percolate) 공기충만부(air plenum)를 더 포함하는 분말공급장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 브러시는 상기 구동기에만 고정되는 것을 특징으로 하는 분말공급장치.
  10. 공급호퍼로부터 분말공급기로 분말을 전달하는 장치에 있어서,
    공급호퍼;
    각각이 입구 및 출구를 가지며, 상기 공급호퍼로부터 이격된 제 1 및 제 2 분말공급기;
    각각이, 상기 분말공급기중 하나를 따라 연장되어 그 위에 배치되어 있고, 서로 평행하게 수직으로 이격되게 배치되어 있으며, 분말이 상기 공급호퍼로부터 방출되고 상기 제 1 및 제 2 분말공급기들로 이송되며 상기 분말공급기들을 가로질러 균일하게 배출되도록 상기 공급호퍼와 연계하여 수평으로 배치되는 제 1 및 제 2 회전형브러시들; 및
    상기 제 1 및 제 2 브러시들을 구동시키는 구동시스템을 포함하는 분말공급장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 브러시들 각각은 인접단부와 말단부를 포함하여, 상기 인접단부는 상기 구동시스템에 지지되는 것을 특징으로 하는 분말공급장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 말단부는 분말이 누출되는 것을 방지할 정도의 충분한 거리로 상기 입구에서 더 연장되는 것을 특징으로 하는 분말공급장치.
  13. 제 12항에 있어서, 분말을 상기 공급호퍼로 전환하기 위해 상기 말단부와 연계하는 재공급포트를 더 포함하는 분말공급장치.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 구동시스템은 모터인 것을 특징으로 하는 분말공급장치.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 브러시들은 나선형 산으로 배치된 복수개의 강모들로 이루어진 것을 특징으로 하는 분말공급장치.
  16. 제 10항에 있어서, 상기 공급호퍼내에 배치되어 상기 공급호퍼를 통해 유체에 스며드는 공기충만부를 더 포함하는 분말공급장치.
  17. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 브러시들은 각각 상기 구동시스템에만고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 분말이 분말공급기에 균일하게 채워지도록 유지하는 방법에 있어서,
    (a) 분말공급기내에 수평으로 잠기고 동일공간에 걸쳐있는 회전형브러시에 분말을 공급하는 단계;
    (b) 브러시를 회전시킴으로써 분말이 공급호퍼로부터 방출되고 그의 길이방향으로 분말공급기로 이송되는 단계; 및
    (c) 공급호퍼를 채우기 위해서 브러시로부터 분말이 떨어지게 하는 단계를 포함하는 분말공급방법.
  19. 제 18항에 있어서, 분말을 공급호퍼로 재순환시키는 단계를 포함하는 분말공급방법
  20. 제 18항에 있어서, 분말의 패킹 또는 브리징을 방지하기 위해 공급호퍼를 통해 유체에 스며들게 하는 단계를 포함하는 분말공급방법.
  21. 분말적용시스템에 있어서,
    공급호퍼, 입구 및 출구를 가지며 상기 공급호퍼로부터 이격된 분말공급기,및 분말이 상기 공급호퍼로부터 방출되고 상기 분말공급기로 길이방향으로 이송되고 상기 입구를 통해 상기 분말공급기를 가로질러 균일하게 배출되도록 상기 공급호퍼와 연계하여 상기 입구에 걸쳐 연장되는 회전형브러시를 포함하는 분말공급분무기; 및
    상기 분말공급분무기와 연계하고, 기판출구와 일렬로 배열된 기판입구, 챔버에 배열되고 상기 분말공급분무기에 의해 공급된 분말을 대전시키는 복수개의 전하전극들, 및 상기 챔버내에 배치되고 상기 전극들로부터 생기는 분말구름과 전기장을 형성하기 위해 상기 전극들 사이에 게재되어, 분말이 상기 챔버내에 배치된 기판으로 이끌리어 부착되도록 하는 상기 적용챔버(application chamber)를 포함하는 분말적용시스템.
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Patent event code: PC05012S01D

Patent event date: 19991021

Comment text: Notice for Disposition of Invalidation

Patent event code: PC05011S01I

Patent event date: 19990520

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U051 Notice for disposition of invalidation